Разработка новейшего материала для оболочек оптических кабелей

0
10
views

Широкополосные соединения должны передавать абонентам огромные объёмы данных. Сеть, состоящая из протяжённых линий, выполненных кабелями с медными жилами, не может передавать такой огромный трафик. Для увеличения пропускной способности могут применяться различные технологии, такие как, например, гибридные системы, состоящие из волоконно-оптических кабелей в сочетании с существующими медными кабелями для охвата последних метров от улицы до здания.

Наиболее эффективным техническим решением также является использование волоконно-оптических кабелей для организации последней мили до дома абонента (FTTH, FTTB). Предпочтительный метод прокладки, применяемый в Европе, но распространяющийся в настоящее время и в другие регионы, предусматривает прокладку кабеля в трубках и микротрубках. Этот способ обладает определёнными преимуществами, такими как, например, снижение расходов на монтаж и прокладку, которые могут быть оптимизированы, если расстояние, на которое кабель задувается в трубку, может быть увеличено, а кабельные колодцы могут быть расположены на большем расстоянии друг от друга. Ещё одно преимущество микротрубочной канализации состоит в том, что можно проложить больше микротрубок, чем требуется в момент прокладки, а пропускная способность может быть увеличена позже, когда в пустые микротрубки путём задувки будут уложены дополнительные кабели, без необходимости копать дополнительные траншеи в земле. Дополнительные линии или микрокабели можно также задувать в уже проложенные трубки со стандартным волоконно-оптическим кабелем. Оптимизация расстояния задувки была следствием миниатюризации и уменьшения массы волоконно-оптических кабелей, предназначенных для прокладки в сетях мегаполисов и сетях абонентского доступа. Самые маленькие микрокабели с одной буферной трубкой и 12 оптическими волокнами имеют диаметр всего лишь 1,5 мм и толщину оболочки 0,3 мм. Когда такие микрокабели производятся на экструзионной линии со скоростью 100 м/мин, в экструзионном инструменте скорость сдвига превышает 10 000 с-1. Напряжения сдвига, связанные с такими высокими скоростями сдвига, приводят к ориентации полимерных цепей в направлении экструзии, и, если не происходит релаксация до того, как ориентация будет заморожена в водяной ванне, усадка оболочки произойдёт не только непосредственно после экструзии, но и по истечении более продолжительного периода времени, даже после того, как кабели будут проложены и будут подвергаться температурным колебаниям. Чем выше окружающая температура, тем быстрее происходит усадка. В технической литературе этот тип усадки часто называют «обратной» усадкой (shrink back). Плотность компаунда для оболочки также влияет на «обратную» усадку – чем ниже плотность, тем ниже температура кристаллизации и тем ниже скорость кристаллизации, что даёт расплавленному полимеру немного больше времени на релаксацию до возникновения кристаллизации по сравнению с полиэтиленами более высокой плотности, перерабатываемыми при аналогичных условиях. Этим объясняется тот факт, что компаунды с одинаковой реологией, но более низкой плотностью демонстрируют меньшую усадку. Кроме «обратной» усадки, другие эффекты изменяют размеры оболочки, такие как, например, термическое расширение/сжатие и кристаллизация. В полиэтилене плотность кристаллической фазы равна приблизительно 1,00 г/см3, в то время как плотность полностью аморфного полиэтилена близка к 0,85 г/см3 при комнатной температуре. Плотность расплава полиэтилена ниже и зависит от его температуры. Поскольку кабельные оболочки быстро охлаждаются в охлаждающем желобе, кристаллизация часто не достигает динамического равновесия, и последующая кристаллизация может произойти по истечении длительных периодов времени, приводя к увеличению степени кристалличности в оболочке и сокращению её удельного объёма. Для такого материала с высокой степенью кристалличности, как полиэтилен высокой плотности, этот эффект более выражен, чем для полиэтилена низкой плотности. Тем не менее, имеются достаточные основания для выбора полиэтилена высокой плотности в качестве предпочтительного материала для оболочек волоконно-оптических кабелей и, в частности, для оболочек мини и микрокабелей. К таким основаниям относятся повышенная жёсткость кабеля, более низкий коэффициент трения и более высокая стойкость к раздавливанию. Ещё одна тенденция на рынке, которая является косвенным результатом применяемых методов прокладки, заключается в переходе от маркировки методами струйной печати и горячего тиснения фольгой к лазерной печати. Лазерные принтеры обеспечивают высокую степень контраста, постоянную маркировку на кабелях, высокую прочность и долговечность маркировки, которую трудно удалить. Эта технология представляет собой менее трудоёмкий и более экологичный метод нанесения маркировки на кабельные изделия, включая микрокабели.

Компания Dow Wire & Cable провела экспериментальные исследования с целью сравнения эксплуатационных характеристик трёх компаундов для изготовления оболочек волоконно-оптических кабелей: полиэтилена средней плотности, полиэтилена высокой плотности, а также нового бимодального полиэтилена высокой плотности, специально предназначенного для оболочек мини и микрокабелей. Сравнивались основные свойства этих трёх компаундов: реология, модуль упругости при изгибе, твёрдость, коэффициент трения, способность к переработке на экструзионных линиях, усадка, пригодность к лазерной маркировке, стойкость к УФ излучению, стойкость на истирание. Новый компаунд на основе полиэтилена высокой плотности, разработанный специально для использования в качестве оболочек мини и микрокабелей, благодаря специфической молекулярной структуре, характеризуется сочетанием низкой вязкости и более короткими периодами времени релаксации для уменьшения обратной усадки. Молекулярная структура также обеспечивает более высокую степень жёсткости и более низкий коэффициент трения при соответствии всем другим требованиям стандартов. Был разработан специальный вариант этого продукта чёрного цвета, который подходит для применения лазерного метода маркировки при типичных скоростях технологической линии, сохраняет устойчивую к истиранию маркировку, а также обеспечивает требуемый уровень защиты от УФ излучения, установленный в кабельной отрасли.

Источник: ruscable.ru

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here